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超級計算到底是做什么的(三)

發布日期:2021年08月31日
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上期從海洋、材料、圖像渲染三個方面為大家介紹了超算在現實生活中的應用,本期將為您從AI人臉識別、石油勘探,核試驗三個方面進行了解。

一、AI人臉識別

據《南華早報》報道,中國正在構建世界上最大人臉識別系統,這個系統目標是使面部和身份證件照匹配的準確率達 90%。該系統核心數據集涵蓋了每個中國公民的肖像信息,約 13 TB 大,能在 3 秒內識別 13 億人口中的任何一個人。據消息人士稱,該系統可連接到監控攝像頭網絡,并將通過云設備與全國的各個數據存儲處理中心連接。

對于全國人臉識別系統的核心數據集涵蓋了每個中國公民的肖像信息,約 13 TB大。清華大學電機工程學院副教授陳健生曾經表示,該系統的規模將史無前例,因為世界上沒有任何一個國家像中國一樣人口眾多。他表示,該系統是為了安全、安全用途(比如追蹤嫌犯)等而建。

最新的人工智能技術能深度學習五官的成長規律,憑借一張孩子兒時的照片,實現跨年齡識別人臉。2017年底,深圳市公安局利用跨年齡人臉識別算法,分析推斷出幼兒成長以后的模樣,成功找回了十幾年前被拐賣的孩子。

福建省超級計算中心(二期) 超級算力為AI人臉識別提供支撐

福州市“e福州”平臺通過使用福建省超算中心(二期),面向公共服務及民生領域建設福州統一的城市級人臉識別平臺,平臺具備千萬級別人臉比對服務能力為全體市民建立統一的人臉識別應用ID信息庫,可在城市交通出行、政務申請、生活服務等各場景支撐刷臉應用。

二、石油勘探

超級計算機解決了很多傳統方法解決不了的難題。比方說以前的石油勘探像看風水一樣,打一口井的成本差不多2億元人民幣,下面有沒有油要打完井以后才知道。但是今天通過超級計算,相當于給地球做了一個CT,做到精準勘探。

發展勘探和開采技術提高石油的可采率,是延長油田壽命、增加石油產量的好辦法。而在石油開采技術鏈條中,最為核心的石油勘探和油藏模擬都離不開超級計算機的支持。

通俗地講,石油勘探也就是確定石油在哪里,有多少的過程。在實際勘探操作中,最常用的方法則是地震法,通常以小規模的爆炸人工激發地震,用布置在探測區的檢波器監測記錄地震波在地層中的傳播數據,最終用計算機將檢波器的數據進行處理和解釋得到地下地質構造圖和古地圖,為石油開采提供直觀的決策支持。

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而地震數據處理是數據轉換為決策支持的過程,是整個石油勘探過程中最為核心的部分,但是這個環節工作量之大,絕非人工所能完成。在超級計算機的出現之后,大規模的數據處理成為可能,才讓地震石油勘探從以往純粹的依靠人工經驗變成了可信賴、可復制的科學技術工程,大大提高了勘探的準確度和效率。

國家超算天津中心利用“天河一號”超級計算機,構建了石油勘探數據處理平臺,比較準確地計算出油井的位置、儲存量。每口油井的勘探成本高達幾千萬元,運用超算準確定位,節約的成本可以想見。

BP(英國石油公司)2019年在墨西哥灣的Thunder Horse油田發現了10億桶石油。同時,這家石油巨頭確定,Atlantis油田還有4億桶石油。BP高管將此成就歸功于不斷更新強大的新技術。BP開發的超級計算機專有算法增強了一種名為全波形反演(Full Waveform Inversion, FWI)的地震成像技術,使原本需要一年時間分析的地震數據在短短幾周內就能得到處理。

2017年12月,BP還稱該中心是世界上最大的專用于商業研究的超級計算機之一。僅僅一個月后,便被意大利埃尼的超算超越。 2018年1月,意大利埃尼石油公司在米蘭的超級運算中心安裝了新設備,使之運算能力翻了兩番,每秒可執行的操作多達2.24億億次,成為全球最強大的工業計算機。難怪媒體會說,石油大亨最愛的玩具就是超算。

三、核試驗

在二戰末期,核武器正式出現在地球上,一經亮相便震驚了世界,從此人類社會的天空蒙上了一層核陰云。由于核武器恐怖的殺傷力,國際社會開始呼吁禁止核武器實驗,以至逐步實現地球無核化。目前為止,不使用核武器是國際的通識。1968年7月1日,《核不擴散協議》發起,此后幾乎所有的國家都加入這一協議。

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《核不擴散協議》使得世界大多數國家不再進行核武器的真實物理實驗,這意味著世界各國都不再進行核試驗了嗎?顯然不是。隨著科技的幾步,尤其是計算機技術的蓬勃發展,核武器爆炸實驗不再依靠實質的物理實驗,而是依靠超級計算機的模擬實驗。由于超級計算力強大的運算能力,使得其可以模擬極其復雜的核爆炸物理過程。此前就有俄羅斯媒體報道,美國在計算機模擬核爆方面走在世界前面,由于擁有數量數一數二的核武器,美國對于核武器的實驗一直沒有停止,先后多次進行計算機模擬核爆實驗。

那么,在世界各國的計算機模擬核爆水平方面,哪個國家最高呢?答案是明顯的,那就是中國。在世界超級計算機排名中,我國的太湖之光、天河2等超級計算長期占據超算排名的冠亞軍。強悍的超級計算機無疑可以最大限度地以數據還原核反應的各項細節,使得我國可以掌握更為完備的核實驗數據。擁有了世界頂尖的超級計算機,我國在模擬核試驗的硬件方面沒有國家可與我們比肩,因此,在模擬質量上,我國是當之無愧的世界第一。

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超級計算機也可以說是一個綜合科技考核的重要指標,畢竟從武器裝備到天氣預報其實都是離不開超級計算機的。此前中國在超級計算機領域相對于其他發達國家來說確實是要稍遜一籌。中國曾經因為超級計算機技術不過關,在遇到勘探采集的石油等礦藏數據解析時往往只能求助于美日等國,如此美日等國也借此獲取高額利潤。所以在1987年中國也正式開始了巨型機“銀河—Ⅰ”的研制,而現在中國已經突破了超算領域的核心技術,中國超級計算機更是未來可期!

福建省超級計算(二期)+福建省人工智能公共服務平臺

由福建省電子信息集團成員企業數字福建云計算運營有限公司建設運營的福建省超級計算中心(二期)和福建省人工智能公共服務平臺,目前已實現資源異構融合,形成智能計算平臺。建成后可為福建省、福州市政府機關、科研機構、企事業單位提供不小于3000萬億次/秒計算能力的超級計算服務。

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福建省超級計算中心(二期)

福建省超算中心(一期)于2008年由政府投資,依托于福州大學承接建設完成。在此背景下,根據省政府會議紀要(〔2017〕55號)為進一步創新二期項目建設運營管理機制,充分調動各方積極性,同意以省電子信息集團作為投資建設運營主體,負責超算二期項目的建設和運營。

福建省人工智能公共服務平臺(一期)

福州市人民政府、福州市大數據辦經過福州市人民政府專題會議紀要[2018]75號、福州市人民政府[2018]26號討論,同意福州市人民政府與福建省數字福建云計算運營有限公司簽署合作協議,建設福建省人工智能公共服務平臺(一期),以保證福建省人工智能公共服務平臺(一期)具備完善的建設、運維、運營管理能力。

智能計算平臺有什么優勢呢?

1.異構融合。計算資源多樣化,既能滿足傳統高性能計算,又可提供深度學習、推理能力框架。

2.性能優良,集群部署芯片均為近兩年國際最新出芯片,計算性能高,穩定性強。

3.高速網絡。節點間內部網絡互連為InfiniBand,帶寬100Gbs;外部網絡四大網絡,移動、電信、聯通、政務外網等線路。

4.綜合服務。用戶使用超算計算平臺可實現按需付費,便捷式體驗及低廉的存儲收費等綜合服務。同時我們可以為客戶提供一對一環境搭建服務。

智能計算平臺將繼續提升超算發展和應用水平,助力打造數字中國建設示范城市!




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